JP2018043928A - モルタル又はコンクリート用養生剤 - Google Patents
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前記水中油型エマルションが、油性成分として、
(A)炭素数12〜30の高級アルコール、炭素数12〜30の高級脂肪酸及び炭素数12〜30の高級脂肪酸アミドから選ばれる1種又は2種以上と、
(B)炭素数12〜24の飽和又は不飽和脂肪酸と、炭素数8〜30の一価アルコール又は炭素数2〜30の多価アルコールとのエステル及び/又はそのアルキレンオキサイド付加物
とを含むことを特徴とする、モルタル又はコンクリート用養生剤に関するものである。
本発明のモルタル又はコンクリート用養生剤を使用したモルタル又はコンクリート硬化体は、白華や色むらが少ない、斑模様が無い等、表面美観に優れる。
((A)高級アルコール、高級脂肪酸、高級脂肪酸アミド)
本発明において、(A)炭素数12〜30の高級アルコールとしては、天然アルコールまたはおよび合成アルコールの1種または2種以上が使用できる。天然アルコールとしては、飽和アルコール;例えばラウリルアルコール、ミリスチルアルコール、セチルアルコール、ステアリルアルコール、牛脂アルコール、エイコサノール、ベヘニルアルコール、テトラコサノール、ヘキサコサノール、オクタコサノール、トリアコンチルアルコールなどおよび不飽和アルコール;例えばパルミトレイルアルコール、オレイルアルコール、リノレイルアルコールなどがあげられる。合成アルコールとしては、チーグラー法で合成された直鎖で非分岐状の飽和アルコール、オキソ法で合成された直鎖第1級アルコール或いは分岐第1級アルコールまたはこれらの炭素数の異なるアルコール混合物やパラフィンを空気酸化してつくられる直鎖第2級アルコールなどが挙げられる。これらの中でも、セチルアルコール、ステアリルアルコール、牛脂アルコール、オレイルアルコール、ベヘニルアルコールが好ましく、セチルアルコール、ステアリルアルコールが特に好ましい。
また、エマルションの安定性や乾燥抑制効果等の点で、これらの高級アルコールを2種以上含む混合アルコールが好ましく、特にセチルアルコールとステアリルアルコールを質量基準で10/90〜90/10の割合で含む混合アルコールが好ましく、20/80〜80/20の割合で含む混合アルコールがより好ましい。
炭素数12〜30の高級脂肪酸アミドとしては、ラウリン酸アミド、ミリスチン酸アミド、パルミチン酸アミド、ステアリン酸アミド、ベヘン酸アミド、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、モンタン酸アミド等の高級脂肪酸モノアミドが挙げられる。
また、エマルションの安定性や乾燥抑制効果等の点で、これらの高級脂肪酸及び/又は高級脂肪酸アミドの2種以上を含むものが好ましく、特にパルミチン酸アミドとステアリン酸アミドを質量基準で10/90〜90/10の割合で含むものが好ましく、20/80〜80/20の割合で含むものがより好ましい。
本発明の養生剤に用いられる(B)炭素数12〜24の飽和又は不飽和脂肪酸と、炭素数8〜30の一価アルコール又は炭素数2〜30の多価アルコールとのエステルは、炭素数12〜24の飽和又は不飽和脂肪酸と、炭素数8〜30の一価アルコール又は炭素数2〜30の多価アルコールとを常法によりエステル化反応させることにより得られる。
炭素数2〜30の多価アルコールとしては、具体的には2乃至8個のヒドロキシ基を有する化合物であり、例えば2価アルコール(エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペンチルグリコールおよびヘキサンジオール);3〜5価の多価アルコール(グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、ソルビタンおよびジグリセリン);糖類及びその誘導体(ショ糖、グルコース、フルクトースおよびメチルグリコシド等)が挙げられる。このうち、好ましくは3〜5価の多価アルコールと糖類が用いられ、より好ましくはソルビトール、ソルビタン、ポリグリセリン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール及びショ糖である。
エステルのアルキレンオキサイド付加物は、前記部分エステルに常法によりアルキレンオキサイドを付加することで得られる。また本発明のエステルのアルキレンオキサイド付加物には、多価アルコールのアルキレンオキサイド付加物と脂肪酸とのエステルも含まれる。
アルキレンオキサイドとしては、炭素数2〜4のアルキレンオキサイドが挙げられ、具体的にはエチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドが挙げられる。2種以上のアルキレンオキサイドを付加する場合、その付加形態はランダム付加でもブロック付加でもよい。
アルキレンオキサイドの付加数は、好ましくは0〜100モル、より好ましくは1〜60モル、さらに好ましくは5〜40モルである。
また、前記(A)成分と、前記(B)成分の含有質量比(A)/(B)は、20/80〜80/20であれば好ましく、40/60〜80/20であればより好ましい。
本発明の養生剤は、油性成分としてさらに(C)炭化水素油を含んでいてもよい。
(C)炭化水素油としては、流動パラフィン、ポリブテン、水添ポリイソブテン、水添ポリデセン、スクワラン、スクワレン、プリスタン、軽質イソパラフィン、軽質流動イソパラフィン、重質流動イソパラフィン、流動イソパラフィン、テトラデセン、イソヘキサデカン、イソドデカン、α―オレフィンオリゴマー、ワセリン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、ポリエチレン、セレシン、重質軽油、減圧軽油、潤滑油ラフィネート、ブライトストック、スラックワックス(粗蝋)、蝋下油、脱油蝋、合成油、フィッシャー・トロプシュ合成油、高流動点ポリオレフィン、直鎖状α−オレフィン等を挙げることができる。これらの中でも、パラフィンワックス、ワセリン、直鎖状α−オレフィンが好ましく、ワセリンが特に好ましい。これらを1種もしくは2種以上、用いることができる。
(C)成分の含有量は、乾燥抑制効果や仕上げ作業性の改善の点で、本発明の養生剤全量に対し、1.0〜15.0質量%が好ましく、1.0〜5.0質量%がより好ましい。
水中油型エマルション全量中の油性成分の割合は、10〜50質量%が好ましい。
水中油型エマルションの平均乳化粒子径は特に限定されないが、乾燥抑制効果と外観の点で好ましくは1〜100μm、さらに好ましくは1〜50μmである。
さらに必要に応じて粘度安定剤、防腐剤、防かび剤、殺菌剤、防錆剤、皮張り防止剤等を含んでもよい。
また、本発明の養生剤は、硬化体表面に塗布する方法以外にも、セメント類の練り水に添加して使用する方法、セメント類を混練しながらそこに添加する方法、シリカ等の吸油性粉体に吸収させて固体状とし、それをセメント類に添加する方法、一度練り上げたモルタル/コンクリートに養生剤を追加添加し、更に練り混ぜたのちに打設する方法等も適用可能である。
[製造例1]
(A)高級アルコール(C16/C18=40/60)を7.5部、(B)オレイン酸と高級アルコール(同上)とのエステル化合物7.5部、乳化剤(ポリオキシエチレン(30モル)ラウリルエーテル)0.8部、分散剤(マレイン酸系アニオン界面活性剤)0.8部をフラスコに仕込み、85〜95℃に昇温後、同温の熱水83部を加え1時間撹拌混合した。該混合物をホモミキサー(日本精機製)を使用して8000rpmで10分間撹拌して水中油型エマルションを作り、その後中和剤(48%苛性ソーダ)0.1部、消泡剤(ポリシロキサン系)0.1部、増粘剤(キサンタンガム)0.1部、防腐剤(バイオホープ:ケイ・アイ化成株式会社製)0.1部の混合物を追加し、さらに撹拌混合後、冷却して養生剤(a−1)を調整した。
製造例1と同様の方法にて、表1に示す処方の養生剤(a−2)〜(a−18)、(b−1)、(b−2)を調整した。
各養生剤の粘度、平均粒子径は以下のようにして測定した。結果を表2に示す。
[粘度]
B型粘度計[VISCOMETER TVB−10(TOKI SANGYO製);ローターNo.1]を用いて粘度(20℃)を測定した。また、20℃で3ヶ月間保存した養生剤の粘度も同様に測定した。
[平均粒子径]
島津製作所社製SALD−2300を使用して、体積基準の平均粒子径を測定した。
本発明及び比較品の養生剤を、1)セメント打設前に添加、2)打設後仕上げ時に使用、3)打設後24時間後に塗布したときの性能を下記の手順にて評価した(実施例1〜18、比較例1、2)。また比較として養生剤を不使用時の評価も同様に行った(比較例3)。
表3に示した処方の水(W)、セメント(S)を、ハイパワーミキサー(CB−50、丸東製作所製)に投入し、低速で30秒間練り混ぜた。ミキサーを停止せずに、標準砂(C)を投入し、さらに30秒間低速で練り混ぜた。その後高速で30秒間練り混ぜたのち、90秒間静置し、その後さらに60秒間高速で練り混ぜた。練りあがったモルタルに、各養生剤を30g添加し、更に低速で60秒間練り混ぜた。得られたフレッシュモルタルをステンレス製バット(20.5×14.5×3.0cm)に流し込み、基準質量を測定した。基準質量測定時間から48時間後に再度質量を測定し、下記式からモルタルの質量減少率を算出した。
また、硬化後のモルタル表面外観を目視にて評価した。結果を表4に示した。
[モルタルの質量減少率]
質量減少率(%)=(基準質量−48時間後の質量)/基準質量×100
[表面外観の評価]
○:比較例3(養生剤不使用)と比較して、表面に白華が少ない。
×:比較例3よりも白斑が多く見られる。
表3に示した処方の水(W)、セメント(C)を、ハイパワーミキサー(CB−50、丸東製作所製)に投入し、低速で30秒間練り混ぜた。ミキサーを停止せずに、標準砂(S)を投入し、さらに30秒間低速で練り混ぜた。その後高速で30秒間練り混ぜたのち、90秒間静置し、その後さらに60秒間高速で練り混ぜた。得られたフレッシュモルタルをステンレス製バット(20.5×14.5×3.0cm)に流し込んだ。モルタルの凝結始発前に200g/m2の使用量にて養生剤をモルタル表面にスプレーで散布し、金ゴテで養生剤とモルタルを均一にならした。コテならしの感触について、仕上げ時の施工性を評価した。また、仕上げ直後に基準質量を測定し、その40時間後に再度質量を測定し、下記式からモルタルの質量減少率を算出した。結果を表4に示した。
[施工性の評価]
◎:分離水もなく、コテ離れが良好で、作業性に優れる。
○:分離水もなく、仕上げ性良好。
△:分離水が見られ、作業性不良。
[モルタルの質量減少率]
質量減少率(%)=(基準質量−40時間後の質量)/基準質量×100
表3に示した処方の水(W)、セメント(C)を、ハイパワーミキサー(CB−50、丸東製作所製)に投入し、低速で30秒間練り混ぜた。ミキサーを停止せずに、標準砂(S)を投入し、さらに30秒間低速で練り混ぜた。その後高速で30秒間練り混ぜたのち、90秒間静置し、その後さらに60秒間高速で練り混ぜた。得られたフレッシュモルタルをステンレス製バット(20.5×14.5×3.0cm)に流し込んだ。打設24時間後に200g/m2の使用量にて養生剤をモルタル表面にゴムヘラで均一に塗布した。塗布後に基準質量を測定し、72時間後に再度質量を測定し、モルタルの質量減少率を算出した。また、硬化後のモルタル表面外観を目視にて観察した。結果を表4に示した。
[モルタルの質量減少率]
質量減少率(%)=(基準質量−72時間後の質量)/基準質量×100
[表面外観の評価]
○:比較例3(養生剤不使用)と比較して、表面に白華が少ない。
×:比較例3よりも白斑が多くみられる。
Claims (6)
- 水中油型エマルションを含むモルタル又はコンクリート用養生剤であって、
前記水中油型エマルションが、油性成分として、
(A)炭素数12〜30の高級アルコール、炭素数12〜30の高級脂肪酸及び炭素数12〜30の高級脂肪酸アミドから選ばれる1種又は2種以上と、
(B)炭素数12〜24の飽和又は不飽和脂肪酸と、炭素数8〜30の一価アルコール又は炭素数2〜30の多価アルコールとのエステル及び/又はそのアルキレンオキサイド付加物
とを含むことを特徴とする、モルタル又はコンクリート用養生剤。 - 前記(A)成分を1.0〜20.0質量%、前記(B)成分を1.0〜10.0質量%含有する、請求項1に記載のモルタル又はコンクリート用養生剤。
- 前記油性成分が、さらに(C)炭化水素油を含むことを特徴とする、
請求項1又は2に記載のモルタル又はコンクリート用養生剤。 - 前記炭素数12〜24の不飽和脂肪酸が、オレイン酸である、
請求項1〜3のいずれか1項に記載のモルタル又はコンクリート用養生剤。 - 前記水中油型エマルションの平均乳化粒子径が1〜100μmである、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のモルタル又はコンクリート用養生剤。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のモルタル又はコンクリート用養生剤をセメント組成物に添加し、又はモルタル又はコンクリート表面に塗布若しくは散布することを特徴とする、モルタル又はコンクリートの養生方法。
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